梨、番茄、芦笋全拿下!江苏采摘机器人藏着多少创新科技?
2026-01-13 14:23  来源:交汇点新闻  作者:张宣  
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近日,农业农村部智能采收机器人重点实验室正式获批落地南京。该国家级平台由江苏集萃智能制造技术研究所有限公司牵头,联合江苏省农业科学院、农业农村部南京农业机械化研究所共建,标志着我国农业智能采收进入产学研深度融合的新阶段。

当前,江苏已有一批造型新奇、功能强悍的采摘机器人走进田间,成为破解痛点的“利器”。

在句容市后白镇长里岗的梨园,一台“多臂协同采摘车”格外吸睛,这是农业农村部南京农业机械化研究所联合多家单位研制的全天候梨采摘机器人。它长着3条灵活的机械臂,搭载3D深度相机和AI算法,就像有了“火眼金睛”,识别准确率超90%,阴天、傍晚也能精准找到果实。“这款机器人已能完全替代人工采摘。”农业农村部南京农业机械化研究所副研究员余山山介绍,这大大缓解了水果产业劳动力不足的困境。

设施农业里,江苏的采摘机器人同样藏着新奇设计。在江苏省农科院智慧农业示范基地的温室中,双臂番茄采摘机器人正在“精准作业”:机械手旋转一圈,就能稳稳摘下番茄,既不扯断藤蔓,也不碰伤果实。

“我们给机器人装了‘智能眼睛’和‘数字大脑’。”江苏省农科院农业信息所所长、智慧农业创新首席任妮介绍,机器人能精准判断番茄熟没熟、熟到什么程度,还能预测产量。

农业农村部南京农业机械化研究所牵头研发的芦笋高速采收机器人,则破解了芦笋采摘的“精细活”难题,1小时能采收2500根芦笋。这一技术,还是从茉莉花采摘机器人身上迁移创新出来的。

苏州书农科技的机器人也很全能:无花果采摘机器人双臂6秒摘一个,万寿菊采摘机器人每秒能摘1颗,猕猴桃采摘机器人还能“尝”出甜度、称出重量。作为实验室牵头单位,集萃智造的机器人更有“学习能力”,其以具身智能技术为核心,已造出番茄、草莓等多款采摘机器人。

不过,这些“田间侠”的成长之路,仍有不少难题待解。“如今农业采收环节的人工成本占比常达30%—50%,番茄、草莓等需要精细操作的作物,人工成本占比更是超60%。更关键的是,采收窗口期短,劳动力短缺问题越来越突出。”集萃智造研发总监吕自贵说,智能采收机器人重点实验室的落地,直指当前农业用工难、用工贵的痛点。

“我们自研的CoPickVLM视觉语言大模型,能让机器人看穿枝叶遮挡找到果实。”吕自贵举例,就算是没接触过的作物,机器人靠Zero-shot泛化能力能快速适配,通过简单的指令交互,就能完成识别、定位、采摘全流程,大大降低了适配成本。他们还为江苏大学研发了双臂高速农业通用机器人,仿人双臂能划分作业区域,支持5种以上果蔬的成熟度评估,效率堪比多名熟练工人。

这些新奇的采摘机器人,优势很突出。最直接的就是提效降本:以100亩番茄园为例,年采摘50万斤,人工成本要25万元,用国产采摘机器人后,年作业成本(含能耗)仅10万元,每年能省15万元,1年就能收回成本;如果有30%的地方补贴,8个月就能回本。

技术上也有不少突破:集萃智造的“一核多支”具身智能技术体系,能让机器人全身协调运动,还能语音交互操作;江苏省农科院积累的近50种番茄生长数据、南京农机化所突破的轻量化底盘和仿生机械臂技术,三方协同让技术更快落地。

不过,这些“田间侠”想大规模普及,还有不少短板。首当其冲的是成本太高:国内单臂采摘机器人均价15万—25万元,多臂机型要50万—80万元,进口的更贵30%—50%,中小型农场根本买不起。

维护成本也不低,国产设备一年要1万—2万元,进口的要2万—3万元,漫长的回报周期让很多种植户望而却步。技术上也有不足,虽然主流机型识别准确率超90%,但遇到极端天气、果实被枝叶严重遮挡,或者作物长得不规则时,还是会“看走眼”。

有农科专家研究也指出,苹果采摘机器人等装备,还面临工作环境复杂、果实定位难、机械设计复杂等问题。

多作物兼容能力不足,也是一大难题。现在多数机器人只针对一种作物设计,想换种作物就用不了。就算集萃智造的机器人能适配多种,要实现大规模跨作物使用,算法还得再优化。

除此之外,行业标准缺失、售后不完善也拖了后腿。不同企业的机器人接口不统一,维修网点又少,农户遇到故障没人修,使用体验大打折扣。“这些都是实验室要直面的核心痛点。”吕自贵说,未来将重点攻关3D视觉无序抓取、多模态精准感知等关键技术。

面对这些挑战,新建的国家级实验室已经明确了攻坚方向。吕自贵介绍,实验室将构建“感知—决策—模拟—进化—诊断”全链条技术体系,重点攻克复杂环境适应、多作物兼容等难题,打造国内领先的具身智能农业机器人研发、转化和人才培养基地。

未来,实验室还会推动人形机器人去摘番茄、黄瓜。通过持续技术迭代,让机器人不仅“识得准、摘得柔”,还能适配更多作物和场景。

成本问题也有解决思路:集萃智造正在建“近万台智能机器人”产业化基地,预计2026年9月投产。届时通过规模化生产,能降低制造成本,让更多农户用得起智能采摘装备。

从“多臂梨园采摘车”到“精准番茄采摘手”,从“四臂章鱼”到具身智能机器人,江苏的采摘机器人已覆盖多个品类,形成了从研发到示范应用的完整链条,为破解用工难提供了坚实支撑。

国家级实验室的落地,也会给江苏农业智能装备发展注入新动能。“最终要实现农业生产从‘靠人力’到‘靠科技’的转变。”吕自贵的话,道出了行业的目标。而这一目标的实现,需要科研团队、企业和政府协同发力,攻克成本、技术、标准等难题,让这些新奇的“田间侠”真正扎根田野,助力我国农业从机械化迈向智能化。

新华日报·交汇点记者 张宣

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